Морские позвоночные
Морские позвоночные — это позвоночные , обитающие в морской среде . Это морские рыбы и морские четвероногие (в первую очередь морские птицы , морские рептилии и морские млекопитающие ). Позвоночные животные — это подтип хордовых , у которых есть позвоночник (позвоночник). Позвоночник обеспечивает центральную опорную структуру внутреннего скелета . Внутренний скелет придает форму, поддержку и защиту телу и может служить средством крепления плавников или конечностей к телу. Позвоночник также служит для размещения и защиты спинного мозга , находящегося внутри позвоночника.
Морских позвоночных можно разделить на две группы: морские рыбы и морские четвероногие .
Морская рыба
[ редактировать ]Часть серии обзоров по |
Морская жизнь |
---|
Рыбы делятся на две основные группы: рыбы с костным внутренним скелетом и рыбы с хрящевым внутренним скелетом . Анатомия и физиология рыб обычно включает двухкамерное сердце , глаза, приспособленные для наблюдения под водой, и кожу, защищенную чешуей и слизистой . Обычно они дышат, извлекая кислород из воды через жабры . Рыбы используют плавники , чтобы двигаться и стабилизироваться в воде. По состоянию на 2017 год описано более 33 000 видов рыб. [1] из них около 20 000 – морские рыбы. [2]
Бесчелюстная рыба
[ редактировать ]Миксы образуют класс, насчитывающий около 20 видов угревидных морских рыб , производящих слизь . Это единственные известные живые животные, у которых есть череп , но нет позвоночника . Миноги образуют суперкласс, включающий 38 известных современных видов бесчелюстных рыб . [3] Для взрослой миноги характерен зубчатый воронкообразный присасывающийся рот. Хотя они хорошо известны тем, что вгрызаются в плоть других рыб, чтобы высосать из них кровь , [4] только 18 видов миног являются фактически паразитическими. [5] Вместе миксины и миноги являются сестринской группой позвоночных. Живые миксины остаются похожими на миксин, живших примерно 300 миллионов лет назад. [6] Миноги — очень древняя линия позвоночных, хотя их точное родство с миксинами и челюстными позвоночными до сих пор остается предметом споров. [7] Молекулярный анализ, проведенный с 1992 года, показал, что миксины наиболее тесно связаны с миногами. [8] то же самое относится и к позвоночным в монофилетическом смысле. Другие считают их сестринской группой позвоночных животных общего таксона craniata. [9]
- Миксины — единственные известные живые животные, у которых есть череп , но нет позвоночного столба .
- Миноги часто являются паразитами и имеют зубчатый воронкообразный присасывающийся рот.
- Вымершие птераспидоморфы , предки челюстных позвоночных.
Pteraspidomorphi — вымерший класс ранних бесчелюстных рыб, предков челюстных позвоночных. Те немногие характеристики, которые они разделяют с последними, теперь считаются примитивными для всех позвоночных .
Хрящевая рыба
[ редактировать ]У хрящевых рыб, таких как акулы и скаты , челюсти и скелет состоят из хряща, а не из костей . Мегалодон — вымерший вид акул, живший примерно от 28 до 1,5 млн лет назад. Она была очень похожа на коренастую версию большой белой акулы , но была намного крупнее, а длина окаменелостей достигала 20,3 метра (67 футов). [10] Встречается во всех океанах [11] это был один из самых крупных и могущественных хищников в истории позвоночных. [10] и, вероятно, оказали глубокое влияние на морскую жизнь. [12] Гренландская акула имеет самую длинную известную продолжительность жизни среди всех позвоночных - около 400 лет. [13]
- Хрящевые рыбы, возможно, произошли от колючих акул
- Рыба-пила — скаты с длинными рострумами, напоминающими пилу. Все они сейчас находятся под угрозой исчезновения или находятся под критической угрозой исчезновения. [15]
- Вымерший мегалодон напоминал гигантскую большую белую акулу
- Гренландская акула живет дольше любого другого позвоночного
Костистая рыба
[ редактировать ]У костистых рыб челюсти и скелет состоят из костей, а не хрящей . Около 90% видов рыб в мире являются костными рыбами. У костных рыб также есть твердые костные пластины, называемые жаберными крышками , которые помогают им дышать и защищают жабры, а также у них часто есть плавательный пузырь , который они используют для лучшего контроля своей плавучести.
Костных рыб можно разделить на рыб с лопастными плавниками и с лучевыми плавниками . Лопастные плавники имеют форму мясистых лопастей, поддерживаемых костными стеблями, отходящими от тела. [16] Лопастные плавники превратились в ноги первых четвероногих наземных позвоночных, поэтому ранним предком человека были рыбы с лопастными плавниками. Помимо целакантов и двоякодышащих рыб, сейчас вымерли лопастноперые рыбы. Остальные современные рыбы имеют лучевые плавники. Они состоят из переплетений кожи, поддерживаемых костными или роговыми шипами (лучами), которые можно поднимать, чтобы контролировать жесткость плавников.
Морские четвероногие
[ редактировать ]Четвероногий конечности (по-гречески четыре ноги ) — позвоночное животное, имеющее ( ступни). Четвероногие произошли от древних лопастных рыб около 400 миллионов лет назад, в девонский период , когда их самые ранние предки вышли из моря и приспособились к жизни на суше . [17] Это изменение от плана тела для дыхания и навигации в воде с нейтральной гравитацией к плану тела с механизмами, позволяющими животному вдыхать воздух без обезвоживания и передвигаться по суше, является одним из самых глубоких известных эволюционных изменений. [18] [19] Четвероногих можно разделить на четыре класса: амфибии , рептилии , птицы и млекопитающие .
Морские четвероногие — четвероногие, которые снова вернулись с суши обратно в море. Первые возвращения в океан могли произойти еще в каменноугольном периоде. [20] тогда как другие возвращения произошли совсем недавно, в кайнозое , например, у китообразных, ластоногих , [21] и несколько современных амфибий . [22]
Земноводные
[ редактировать ]Земноводные (по-гречески оба вида жизни ) проводят часть своей жизни в воде, а часть — на суше. Для размножения им в основном требуется пресная вода. Некоторые обитают в солоноватой воде, но настоящих морских амфибий не существует. [23] Однако поступали сообщения о вторжении амфибий в морские воды, например, о вторжении в Черное море естественного гибрида Pelophylax esculentus, о котором сообщалось в 2010 году. [24]
Рептилии
[ редактировать ]Рептилии (позднелатинское слово «ползание» или «ползание ») не имеют водной личиночной стадии и в этом отношении отличаются от амфибий. Большинство рептилий яйцекладущие, хотя некоторые виды чешуйчатых живородящие , как и некоторые вымершие водные клады. [25] — плод развивается внутри матери, находясь в плаценте, а не в яичной скорлупе . Яйца рептилий, как и амниоты , окружены оболочками для защиты и транспортировки, которые адаптируют их к размножению на суше. Многие из живородящих видов выкармливают своих зародышей через различные формы плаценты, аналогичные плацентам млекопитающих , а некоторые обеспечивают первоначальный уход за вылупившимися птенцами.
Некоторые рептилии более тесно связаны с птицами, чем другие рептилии, и многие ученые предпочитают считать Reptilia монофилетической группой, включающей птиц. [26] [27] [28] [29] К современным нептичьим рептилиям, населяющим или часто посещающим море, относятся морские черепахи , морские змеи , черепахи , морская игуана и морской крокодил . В настоящее время из примерно 12 000 существующих рептилий только около 100 относятся к морским рептилиям. видов и подвидов [30]
За исключением некоторых морских змей, большинство современных морских рептилий являются яйцекладущими , и им необходимо возвращаться на сушу, чтобы отложить яйца. За исключением морских черепах, эти виды обычно проводят большую часть своей жизни на суше или вблизи нее, а не в океане. Морские змеи обычно предпочитают мелководье вблизи суши, вокруг островов, особенно в несколько защищенных водах, а также вблизи эстуариев. [31] [32] В отличие от наземных змей, морские змеи развили уплощенный хвост, который помогает им плавать. [33]
- У морских змей приплюснутые хвосты
- У древнего Ichthyosaurus communis независимо развились ласты, похожие на дельфины.
Некоторые вымершие морские рептилии, такие как ихтиозавры , в ходе эволюции стали живородящими и им не требовалось возвращаться на сушу. Ихтиозавры напоминали дельфинов. Впервые они появились около 245 миллионов лет назад и исчезли около 90 миллионов лет назад. Наземный предок ихтиозавра не имел на спине или хвосте никаких особенностей, которые могли бы помочь в эволюционном процессе. Тем не менее, у ихтиозавра развился спинной и хвостовой плавник , что улучшило его способность плавать. [34] Биолог Стивен Джей Гулд сказал, что ихтиозавр был его любимым примером конвергентной эволюции . [35] Первые морские рептилии возникли в перми . В течение мезозоя многие группы рептилий приспособились к жизни в морях, в том числе ихтиозавры , плезиозавры , мозазавры , нотозавры , плакодонты , морские черепахи , талаттозавры и талаттозухи . Морские рептилии стали менее многочисленными после массового вымирания в конце мелового периода .
Птицы
[ редактировать ]Морские птицы приспособлены к жизни в морской среде. Их часто называют морскими птицами . Хотя морские птицы сильно различаются по образу жизни, поведению и физиологии, они часто демонстрируют поразительную конвергентную эволюцию , поскольку одни и те же экологические проблемы и кормовые ниши привели к схожим адаптациям. Примеры включают альбатросов , пингвинов , олушей и гагарок .
В целом морские птицы живут дольше, размножаются позже и рожают меньше детенышей, чем наземные птицы, но они уделяют много времени своему потомству. Большинство видов гнездятся колониями , размер которых может варьироваться от нескольких десятков птиц до миллионов. Многие виды известны своими длительными ежегодными миграциями , в некоторых случаях пересекающими экватор или вокруг Земли. Они питаются как на поверхности океана, так и под ним, и даже питаются друг другом. Морские птицы могут вести пелагический , прибрежный образ жизни или, в некоторых случаях, проводить часть года полностью вдали от моря. Некоторые морские птицы падают с высоты, ныряя в воду, оставляя за собой следы, похожие на пар, похожие на следы истребителей. [36] Олуши падают в воду со скоростью до 100 километров в час (60 миль в час). Под кожей на лице и груди у них есть воздушные мешки, которые действуют как пузырчатая пленка , смягчая удары водой.
- Европейская сельдевая чайка нападает на косяки сельди сверху
- Гентуский пингвин плавает под водой
- Олуши «пикирующие бомбы» на большой скорости
- Альбатросы обитают на огромных территориях океана и регулярно облетают земной шар.
Первые морские птицы появились в меловом периоде , а современные семейства морских птиц возникли в палеогене .
Млекопитающие
[ редактировать ]Млекопитающие (от латинского « грудь ») характеризуются наличием молочных желез , которые у самок производят молоко для вскармливания (выкармливания) детенышей. Здесь обитает около 130 ныне живущих и недавно вымерших видов морских млекопитающих, таких как тюлени , дельфины , киты , ламантины , каланы и белые медведи . [37] Они не представляют собой отдельный таксон или систематическую группу, а объединены тем, что в качестве источника питания они полагаются на морскую среду. И китообразные, и сирены полностью водны и поэтому являются обязательными обитателями воды. Тюлени и морские львы ведут полуводный образ жизни; они проводят большую часть своего времени в воде, но им необходимо возвращаться на сушу для важных действий, таких как спаривание , размножение и линька . Напротив, и выдры, и белый медведь гораздо менее приспособлены к жизни в воде. Их рацион также значительно различается: некоторые могут питаться зоопланктоном ; другие могут есть рыбу, кальмаров, моллюсков и морскую траву; и некоторые могут есть других млекопитающих.
В процессе конвергентной эволюции морские млекопитающие, такие как дельфины и киты, изменили строение своего тела , чтобы оно стало параллельным обтекаемому веретенообразному строению тела пелагических рыб . Передние ноги превратились в ласты , задние исчезли, снова появился спинной плавник , а хвост превратился в мощный горизонтальный плавник . Такое строение тела является адаптацией к активному хищнику в условиях высокого сопротивления . Параллельная конвергенция произошла с ныне вымершим ихтиозавром . [38]
- Горбатый кит напрягает криль
- Дюгонь пасется на морской траве
- Морж выходит на воздух
- Борьба с морскими слонами
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «FishBase: Глобальная информационная система по рыбам» . ФишБаза . Проверено 17 января 2017 г.
- ^ «Сколько рыбы в море? Перепись морской жизни представляет первый отчет» . Наука Дейли . Проверено 17 января 2017 г.
- ^ Докер, Маргарет Ф. (2006). «Вклад Билла Бимиша в исследования миноги и последние достижения в этой области» . Обзоры гвельфской ихтиологии . 7 . doi : 10.1111/j.1095-8649.2006.00968.x (неактивен 31 января 2024 г.).
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка ) - ^ Хардисти, М.В.; Поттер, IC (1971). Хардисти, М.В.; Поттер, IC (ред.). Биология миног (1-е изд.). Академическая пресса. ISBN 978-0-123-24801-5 .
- ^ Гилл, Ховард С.; Рено, Клод Б.; Шапло, Франсуа; Мэйден, Ричард Л.; Поттер, Ян С.; Дуглас, Мэн (2003). «Филогения живых паразитических миног (Petromyzontiformes) на основе морфологических данных». Копейя . 2003 (4): 687–703. дои : 10.1643/IA02-085.1 . S2CID 85969032 .
- ^ «Миксини» . Музей палеонтологии Калифорнийского университета. Архивировано из оригинала 15 декабря 2017 года . Проверено 17 января 2017 г.
- ^ Грина, Стивен А.; Броннер, Марианна Э. (2014). «Минога: модельная система бесчелюстных позвоночных для изучения происхождения нервного гребня и других черт позвоночных» . Дифференциация . 87 (1–2): 44–51. doi : 10.1016/j.diff.2014.02.001 . ПМЦ 3995830 . ПМИД 24560767 .
- ^ Сток, Д.; Уитт, Г.С. (7 августа 1992 г.). «Свидетельства на основе последовательностей рибосомальной РНК 18S о том, что миноги и миксины образуют естественную группу». Наука . 257 (5071): 787–9. Бибкод : 1992Sci...257..787S . дои : 10.1126/science.1496398 . ПМИД 1496398 .
- ^ Николлс, Х. (10 сентября 2009 г.). «Из уст в уста» . Природа . 461 (7261): 164–166. дои : 10.1038/461164a . ПМИД 19741680 . S2CID 35838285 .
- ^ Jump up to: а б Роу, С.; Хубер, доктор медицинских наук; Лоури, М.; МакГенри, К.; Морено, К.; Клаузен, П.; Феррара, TL; Каннингем, Э.; Дин, Миннесота; Саммерс, AP (2008). «Трёхмерный компьютерный анализ механики челюстей белой акулы: насколько сильно может укусить большая белая акула?» (PDF) . Журнал зоологии . 276 (4): 336–342. дои : 10.1111/j.1469-7998.2008.00494.x .
- ^ Пимьенто, Каталина; Дана Дж. Эрет; Брюс Дж. Макфадден; Гордон Хаббелл (10 мая 2010 г.). Степанова, Анна (ред.). «Древний питомник вымершей гигантской акулы Мегалодона из миоцена Панамы» . ПЛОС ОДИН . 5 (5): е10552. Бибкод : 2010PLoSO...510552P . дои : 10.1371/journal.pone.0010552 . ПМК 2866656 . ПМИД 20479893 .
- ^ Ламберт, Оливье; Бьянуччи, Джованни; Пост, Клаас; де Мюизон, Кристиан; Салас-Жисмонди, Родольфо; Урбина, Марио; Реймер, Йелле (1 июля 2010 г.). «Гигантский укус нового хищного кашалота из миоценовой эпохи Перу». Природа . 466 (7302): 105–108. Бибкод : 2010Natur.466..105L . дои : 10.1038/nature09067 . ПМИД 20596020 . S2CID 4369352 .
- ^ Нильсен, Юлиус; Хедехольм, Расмус Б.; Хайнемайер, Ян; Бушнелл, Питер Г.; Кристиансен, Йорген С.; Олсен, Джеспер; Рэмси, Кристофер Бронк; Брилл, Ричард В.; Саймон, Мален; Стеффенсен, Кирстин Ф.; Стеффенсен, Джон Ф. (2016). «Радиоуглеродный анализ хрусталика глаза выявил многовековое долголетие гренландской акулы ( Somniosus microcephalus )» . Наука . 353 (6300): 702–4. Бибкод : 2016Sci...353..702N . doi : 10.1126/science.aaf1703 . hdl : 2022/26597 . ПМИД 27516602 . S2CID 206647043 .
- Энрико де Лазаро (12 августа 2016 г.). «Гренландские акулы — самые долгоживущие позвоночные на Земле, говорят морские биологи» . Новости науки .
- ^ Маршалл, А.; Беннетт, МБ; Коджа, Г.; Инохоса-Альварес, С.; Гальван-Магана, Ф.; Хардинг, М.; Стивенс, Г. и Кашиваги, Т. (2011). « Манта бирострис » . Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП . 2011 : e.T198921A9108067. doi : 10.2305/IUCN.UK.2011-2.RLTS.T198921A9108067.en .
- ^ Блэк, Ричард (11 июня 2007 г.). «Защита рыбы-пилы обретает зубы» . Новости Би-би-си .
- ^ Клак, JA (2002) Набирая силу . Университет Индианы
- ^ Наркевич, Катажина; Наркевич, Марек (январь 2015 г.). «Возраст старейших следов четвероногих из Зачелме, Польша». Летайя . 48 (1): 10–12. Бибкод : 2015Лета..48...10Н . дои : 10.1111/лет.12083 . ISSN 0024-1164 .
- ^ Лонг Дж.А., Гордон М.С. (сентябрь – октябрь 2004 г.). «Величайший шаг в истории позвоночных: палеобиологический обзор перехода рыб от четвероногих» . Физиол. Биохим. Зоол . 77 (5): 700–19. дои : 10.1086/425183 . ПМИД 15547790 . S2CID 1260442 . как PDF
- ^ Шубин Н. (2008). Ваша внутренняя рыба: путешествие в 3,5-миллиардную историю человеческого тела . Нью-Йорк: Книги Пантеона. ISBN 978-0-375-42447-2 .
- ^ Лаурин, М. (2010). Как позвоночные покинули воду . Беркли, Калифорния, США: Издательство Калифорнийского университета. ISBN 978-0-520-26647-6 .
- ^ Кановиль, Аврора; Лорен, Мишель (2010). «Эволюция микроанатомии плечевой кости и образа жизни амниот и некоторые комментарии к палеобиологическим выводам» . Биологический журнал Линнеевского общества . 100 (2): 384–406. дои : 10.1111/j.1095-8312.2010.01431.x .
- ^ Лорен, Мишель ; Кановиль, Аврора; Кильяк, Александра (2009). «Использование палеонтологических и молекулярных данных супердеревьев для сравнительных исследований: на примере микроанатомии бедренной кости лисамфибий» . Журнал анатомии . 215 (2): 110–123. дои : 10.1111/j.1469-7580.2009.01104.x . ПМК 2740958 . ПМИД 19508493 .
- ^ Хопкинс Гарет Р.; Броди Эдмунд Д. младший (2015). «Распространение земноводных в солончаковых средах обитания: обзор и эволюционная перспектива». Герпетологические монографии . 29 (1): 1–27. doi : 10.1655/HERPMONOGRAPHHS-D-14-00006 . S2CID 83659304 .
- ^ Натчев, Н.; Цанков Н.; Гемель, Ричард (2011). «Инвазия зеленых лягушек в Черное море: экология местообитаний популяции Pelophylax esculentus complex (Anura, Amphibia) в районе лагуны Шабленска Тузла в Болгарии». Герпетологические заметки . S2CID 88846435 .
- ^ Сандер, П. Мартин (2012). «Размножение в ранних амниотах». Наука . 337 (6096): 806–808. Бибкод : 2012Sci...337..806S . дои : 10.1126/science.1224301 . ПМИД 22904001 . S2CID 7041966 .
- ^ Модесто, СП; Андерсон, Дж. С. (2004). «Филогенетическое определение рептилий» . Систематическая биология . 53 (5): 815–821. дои : 10.1080/10635150490503026 . ПМИД 15545258 .
- ^ Готье, Дж.А.; Клюге, АГ; Роу, Т. (1988). «Ранняя эволюция амниоты». В Бентоне, MJ (ред.). Филогения и классификация четвероногих . Том. 1. Оксфорд: Кларендон Пресс. стр. 103–155. ISBN 978-0-19-857705-8 .
- ^ Лорин, М.; Рейс, Р.Р. (1995). «Переоценка ранней филогении амниот». Зоологический журнал Линнеевского общества . 113 (2): 165–223. дои : 10.1111/j.1096-3642.1995.tb00932.x .
- ^ Модесто, СП (1999). «Наблюдения за строением раннепермской рептилии Stereosternum tumidum Cope». Палеонтология Африканская . 35 : 7–19.
- ^ Расмуссен, Арне Редстед; Мерфи, Джон К.; Омпи, Меди; Гиббонс, Дж. Уитфилд; Утц, Питер (8 ноября 2011 г.). «Морские рептилии» . ПЛОС ОДИН . 6 (11): e27373. Бибкод : 2011PLoSO...627373R . дои : 10.1371/journal.pone.0027373 . ПМК 3210815 . ПМИД 22087300 .
- ^ Стидворти Дж. 1974. Змеи мира. Grosset & Dunlap Inc. 160 стр. ISBN 0-448-11856-4 .
- ^ Морские змеи [ постоянная мертвая ссылка ] в Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций . По состоянию на 7 августа 2007 г.
- ^ Расмуссен, Арканзас; Мерфи, Джей Си; Омпи, М.; Гиббонс, Дж.В.; Утц, П. (2011). «Морские рептилии» . ПЛОС ОДИН . 6 (11): e27373. Бибкод : 2011PLoSO...627373R . дои : 10.1371/journal.pone.0027373 . ПМК 3210815 . ПМИД 22087300 .
- ^ Мартилл Д.М. (1993). «Суповые субстраты: среда для исключительного сохранения ихтиозавров из сланцев Посидония (нижняя юра) в Германии». Каупиа – Дармштадтский вклад в естествознание , 2 : 77–97.
- ^ Гулд, Стивен Джей (1993) «Изогнутый из формы» в книге «Восемь поросят: размышления о естествознании» . Нортон, 179–94. ISBN 9780393311396 .
- ^ «Феномен безумного кормления акул сардинами в Африке» . Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 года.
- ^ «Список видов и подвидов Комитета по таксономии Общества морских млекопитающих» . Общество морской маммологии. Октябрь 2015. Архивировано из оригинала 6 января 2015 года . Проверено 23 ноября 2015 г.
- ^ Ромер А.С. и Парсонс Т.С. (1986) Тело позвоночных , стр. 96, Издательство Sanders College Publishing. ISBN 0030584469 .
- ^ «Синий кит» . Всемирный фонд природы . Проверено 15 августа 2016 г.
- ^ Марино, Лори (2004). «Эволюция мозга китообразных: умножение порождает сложность» (PDF) . Международное общество сравнительной психологии (17): 1–16. Архивировано из оригинала (PDF) 16 сентября 2018 года . Проверено 18 мая 2019 г.